基于流動單元控制的低滲氣藏剩余氣潛力分布

李玉城

摘 要：針對蘇里格氣田西北部盒8、山1段致密砂巖儲層非均質(zhì)性嚴(yán)重及剩余氣分布復(fù)雜的問題，基于流動單元內(nèi)的儲層相對均質(zhì)化原理，逐一研究不同類型流動單元剩余氣潛力分布。利用取芯數(shù)據(jù)對流動單元進(jìn)行Q型聚類分析，將巖心--測井?dāng)?shù)據(jù)建立相關(guān)性，采用灰色理論建立流動單元綜合評價(jià)體系，將其應(yīng)用到非取芯井段，實(shí)現(xiàn)全區(qū)流動單元的綜合評價(jià)。在此基礎(chǔ)上，分析各類流動單元儲層的地質(zhì)儲量、采收率及天然氣產(chǎn)出量，明確不同類別流動單元的剩余氣富集規(guī)律及潛力分布。應(yīng)用表明，2019年在研究區(qū)ZD井區(qū)剩余氣富集區(qū)部署6口井投產(chǎn)后，初期平均單井日產(chǎn)氣是周圍老井的1.7倍，為氣藏后期高效開發(fā)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：低滲氣藏;非均質(zhì)性;流動單元;剩余氣;鄂爾多斯盆地

0 引言

近年來，蘇里格氣田西北部低滲氣藏受多種地質(zhì)因素影響，儲層物性和滲流結(jié)構(gòu)差異明顯，剩余氣分布異常復(fù)雜[1]。國內(nèi)外研究表明，儲層的非均質(zhì)性在很大程度上控制低滲氣藏剩余氣分布[2-3]。而流動單元為分析儲層非均質(zhì)性提供了一種最合適的地質(zhì)單元。關(guān)于儲層流動單元的研究，大多數(shù)都是利用流動單元進(jìn)行儲層劃分、測井解釋和地質(zhì)建模[4]。而基于流動單元控制下的剩余氣分布及存在形式的相關(guān)研究甚少。因此，把流動單元所控制和反映儲層剩余氣的影響因素結(jié)合起來，以流動單元為精細(xì)地質(zhì)研究的基本單位來表征儲層非均質(zhì)性，建立了流動單元綜合評價(jià)體系，用于剩余氣分布研究。

1 流動單元的劃分及評價(jià)

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北側(cè)蘇里格氣田蘇X區(qū)ZD井區(qū)，表現(xiàn)為向西傾斜的寬緩單斜構(gòu)造，目的層位古生界二疊系下石盒子組盒8段和山西組山1段厚砂層組，處于河流--三角洲沉積。受復(fù)雜沉積、成巖及孔隙結(jié)構(gòu)影響，儲層具有低孔低滲、強(qiáng)非均質(zhì)性特征[5]。

1.1 劃分方法

利用研究區(qū)內(nèi)盒8段、山1段20口井的巖心數(shù)據(jù)進(jìn)行Q型聚類分析，按照所統(tǒng)計(jì)孔滲及流動指數(shù)等參數(shù)的分布范圍及均值大小，將3類流動單元劃分為較好、一般和較差。試氣結(jié)果及生產(chǎn)數(shù)據(jù)在不同類型流動單元上差異較為明顯，驗(yàn)證了利用巖心資料識別流動單元方法的合理性。

1.2 定量評價(jià)指標(biāo)體系的建立

在選取測井評價(jià)參數(shù)的過程中，綜合判別分析，確定劃分流動單元的測井參數(shù)為流動單元指數(shù)、含氣飽和度、有效厚度、最大單氣層厚度、滲透率、孔隙度及泥質(zhì)含量7個參數(shù)，采用灰色理論識別流動單元的各參數(shù)重要程度，賦予不同的權(quán)重，建立該區(qū)塊流動單元綜合評價(jià)指標(biāo)及其權(quán)系數(shù)（表1）。為驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性，利用該方法對區(qū)內(nèi)未參與測井參數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)建立的取芯井樣品進(jìn)行判別，準(zhǔn)確率達(dá)98%。

2 分類流動單元下采收率預(yù)測

通常情況下，全區(qū)共用同一個采收率值。但對于蘇里格氣田儲層較強(qiáng)非均質(zhì)性，如果采用同一個數(shù)值勢必給儲量計(jì)算及后續(xù)剩余氣研究帶來誤差。根據(jù)以往開采經(jīng)驗(yàn)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)等資料，應(yīng)用數(shù)值模擬方法，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件綜合計(jì)算采收率更符合實(shí)際。因此，通過各類流動單元產(chǎn)量、壓力數(shù)據(jù)歷史擬合，計(jì)算出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類流動單元采收率分別為44.6%、40.9%、36.0%。

3 基于流動單元控制的氣藏剩余氣分布規(guī)律及潛力評價(jià)

3.1 剩余氣分布規(guī)律

根據(jù)各類流動單元采收率，計(jì)算可采儲量后，結(jié)合各層儲量動用狀況，繪制出各類流動單元剩余可采儲量分布圖來描述宏觀剩余氣的分布規(guī)律（圖1）。

從剩余氣分布角度來看，盒8段剩余可采儲量主要富集在43-74、51-62井等Ⅰ類流動單元所控制的東部和南部，其單井剩余可采儲量在2200×104m3以上，占該層段剩余可采儲量的82.9%;山1段剩余可采儲量主要富集在52-65井Ⅰ類流動單元所控制的東部，呈條帶狀連片分布，其單井剩余可采儲量在2000×104m3以上，占該層位可采儲量的48.3%。

3.2 基于流動單元控制的氣藏剩余氣潛力評價(jià)

3.2.1 不同流動單元儲層采出程度

根據(jù)氣井各層儲能系數(shù)，統(tǒng)計(jì)出單井分層累計(jì)產(chǎn)量，可以得到不同類流動單元的采出程度。Ⅰ類流動單元屬于易動用儲層，可采儲量采出程度最大，為20.6%;Ⅱ類流動單元屬于一般動用儲集層，可采儲量采出程度為9.8%，動用較小;Ⅲ類流動單元為弱動用儲集層，可采儲量采出程度僅2.9%，基本未動用。

3.2.2 潛力評價(jià)

Ⅰ類流動單元其發(fā)育規(guī)模和范圍相對較小，但其孔滲條件好、含氣飽和度高，其剩余可采儲量潛能較大，為近期可開發(fā)儲層;Ⅱ類流動單元發(fā)育范圍比Ⅰ類大，采出程度較低，其剩余可采儲量比例較低，是今后挖潛改造的備選對象;Ⅲ類流動單元基本未動用，采出程度及剩余可采儲量都很小，其儲層物性和含氣性較差，可作為遠(yuǎn)景開發(fā)潛力層。

3.3 現(xiàn)場應(yīng)用效果

根據(jù)不同流動單元剩余氣富集規(guī)律研究成果和潛力評價(jià)結(jié)論，在研究區(qū)ZD井區(qū)Ⅰ類流動單元剩余氣富集區(qū)部署新井20口，截止2019年已投產(chǎn)6口井，初期單井日產(chǎn)氣量為1.91～4.82×104m3/d，平均單井日產(chǎn)氣量3.35× 104m3/d，是周圍老井的1.7倍，生產(chǎn)效果較好。

4 結(jié)論

①利用取芯資料對流動單元進(jìn)行聚類分析，將巖芯資料與測井?dāng)?shù)據(jù)建立聯(lián)系，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法建立流動單元綜合評價(jià)體系。研究結(jié)果表明，該體系用來劃分流動單元是合理、可靠的;

②對不同類別的流動單元分別預(yù)測采收率，在一定程度上提高了可采儲量預(yù)測精度，有效地減少了全區(qū)共用同一個采收率研究剩余氣產(chǎn)生的誤差;

③根據(jù)各類流動單元的剩余氣平面分布及動用狀況，綜合評價(jià)了該區(qū)分類流動單元剩余氣富集規(guī)律和潛力分布，Ⅰ、Ⅱ類流動單元發(fā)育規(guī)模和范圍雖然較小，但剩余可采儲量富集程度較高，是井位部署和措施挖潛的重點(diǎn)對象，且研究成果現(xiàn)場應(yīng)用效果較好。

參考文獻(xiàn)：

[1]王澤明，段傳麗.鄂爾多斯盆地蘇里格氣田蘇20區(qū)塊氣層分布特征及分類評價(jià)[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2009，31（5）： 186-189.

[2]劉吉余.流動單元研究進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2000，15（3）： 303-306.

[3]孫致學(xué)， 姚軍，孫治雷，等.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的聚類分析在儲層流動單元劃分中的應(yīng)用[J].物探與化探，2011，35（3）： 249-353.

[4]陳燁菲，彭仕宓，宋桂茹.流動單元的井間預(yù)測及剩余油分布規(guī)律研究[J].石油學(xué)報(bào)，2003，24（3）：74-77.

[5]楊華，付金華，魏新善.鄂爾多斯盆地天然氣成藏特征[J].天然氣工業(yè)，2005，25（4）：5-8.